2019版高考物理總復(fù)習(xí) 第十一章 交變電流傳感器 基礎(chǔ)課2 變壓器 遠(yuǎn)距離輸電課件.ppt

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基礎(chǔ)課2變壓器遠(yuǎn)距離輸電 理想變壓器 1 構(gòu)造和原理 1 構(gòu)造 如圖1所示 變壓器是由和繞在鐵芯上的組成的 知識排查 閉合鐵芯 2 原理 電磁感應(yīng)的互感現(xiàn)象 圖1 兩個線圈 2 基本關(guān)系式 P入 P出 U2I2 U3I3 UnIn 遠(yuǎn)距離輸電 圖2 U2 U3 I2R線 P損 U 答案C 小題速練 1 人教版選修3 2 P44 T2改編 有些機(jī)床為了安全 照明電燈用的電壓是36V 這個電壓是把380V的電壓降壓后得到的 如果變壓器的原線圈是1140匝 副線圈是 A 1081匝B 1800匝C 108匝D 8010匝 2 多選 如圖3所示是通過變壓器給用戶供電的示意圖 變壓器的輸入電壓是電網(wǎng)電壓 基本穩(wěn)定 輸出電壓通過輸電線輸送給用戶 輸電線的電阻用R0表示 用變阻器的電阻R表示用戶用電器的總電阻 當(dāng)變阻器的滑動觸頭P向上移動時 以下說法正確的是 圖3 A 相當(dāng)于增加用電器的個數(shù)B V1的示數(shù)隨V2示數(shù)的增大而增大C A1的示數(shù)隨A2示數(shù)的減小而減小D 變壓器的輸入功率減小解析當(dāng)變阻器的滑動觸頭P向上移動時 用電器的總電阻增大 相當(dāng)于并聯(lián)的用電器數(shù)目減少 故選項A錯誤 D正確 同時變壓器的輸入功率減小 由于電網(wǎng)電壓u不變 所以兩個電壓表的示數(shù)不變 故選項B錯誤 由于變壓器的輸出功率決定輸入功率 所以A1的示數(shù)隨A2示數(shù)的減小而減小 故選項C正確 答案CD 3 人教版選修3 2 P50 T3改編 從發(fā)電站輸出的功率為220kW 輸電線的總電阻為0 05 用110V和11kV兩種電壓輸電 兩種情況下輸電線上由電阻造成的電壓損失之比為 A 100 1B 1 100C 1 10D 10 1 答案A 理想變壓器基本關(guān)系的應(yīng)用 1 理想變壓器的制約關(guān)系 2 幾種常用的變壓器 1 自耦變壓器 調(diào)壓變壓器 如圖A B所示 1 2016 江蘇單科 4 一自耦變壓器如圖4所示 環(huán)形鐵芯上只繞有一個線圈 將其接在a b間作為原線圈 通過滑動觸頭取該線圈的一部分 接在c d間作為副線圈 在a b間輸入電壓為U1的交變電流時 c d間的輸出電壓為U2 在將滑動觸頭從M點(diǎn)順時針轉(zhuǎn)到N點(diǎn)的過程中 圖4 A U2 U1 U2降低B U2 U1 U2升高C U2 U1 U2降低D U2 U1 U2升高 答案C 2 在變電站里 經(jīng)常要用交流電表監(jiān)測電網(wǎng)上的強(qiáng)電流 所用的器材叫電流互感器 如圖所示 能正確反映其工作原理的是 答案A 圖5 答案B 4 2018 天津和平質(zhì)量調(diào)查 如圖6甲所示電路中 L1 L2 L3為三只 6V3W 的燈泡 變壓器為理想變壓器 各電表均為理想電表 當(dāng)ab端接如圖乙所示的交變電壓時 三只燈泡均正常發(fā)光 下列說法正確的是 A 變壓器原副線圈的匝數(shù)比為1 2B 副線圈兩端輸出的交流電頻率為50HzC 電流表的示數(shù)為0 5AD 電壓表的示數(shù)為18V 圖6 答案B 理想變壓器的動態(tài)分析 常見的兩種情況常見的理想變壓器的動態(tài)分析問題一般有兩種 匝數(shù)比不變的情況和負(fù)載電阻不變的情況 A 副線圈交變電流的頻率是100HzB 電壓表的示數(shù)為4VC 滑動變阻器兩端的電壓先變大后變小D 電流表的示數(shù)變大 圖7 答案BD 2 2018 山東濟(jì)寧一模 如圖8所示 理想變壓器的輸入端通過燈泡L1與輸出電壓穩(wěn)定的正弦式交流電源相連 副線圈通過導(dǎo)線與兩個相同的燈泡L2和L3相連 開始時開關(guān)S處于斷開狀態(tài) 當(dāng)S閉合后 所有燈泡都能發(fā)光 下列說法正確的是 A 燈泡L1變亮B 燈泡L2變亮C 原線圈兩端電壓不變D 副線圈兩端電壓變大 圖8 答案A 3 多選 如圖9所示 發(fā)電機(jī)中線圈的匝數(shù)為N 面積為S 做勻速圓周運(yùn)動的角速度為 勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B 電流表和電壓表為理想電表 定值電阻的阻值為R 其余電阻均不計 當(dāng)變壓器副線圈上的滑片P在圖示位置時 變壓器的匝數(shù)比n1 n2 1 2 開始時發(fā)電機(jī)線圈與磁場垂直 下列判斷正確的是 圖9 答案BC 4 2018 廣東東莞市聯(lián)考 多選 如圖10所示 電源輸出電壓不變 要使電路中電流表示數(shù)變大 可采用的方法有 A 將R上的滑片向上移動B 將R上的滑片向下移動C 將開關(guān)S擲向1D 將開關(guān)S擲向2 圖10 解析輸入的電壓和匝數(shù)比不變 輸出的電壓也不變 當(dāng)滑片向上移動時 副線圈所在電路的電阻變小 所以電流要增加 電流表示數(shù)增大 故選項A正確 當(dāng)滑片向下移動時 副線圈所在電路的電阻變大 所以電流要變小 故選項B錯誤 將開關(guān)S擲向1 原線圈的匝數(shù)變大 由電壓與匝數(shù)成正比可得 副線圈的輸出電壓要減小 副線圈所在電路的電阻不變 所以電流要減小 故選項C錯誤 將開關(guān)S擲向2時 原線圈的匝數(shù)減小 副線圈的輸出電壓要變大 副線圈所在電路的電阻不變 所以電流要增大 故選項D正確 答案AD 變壓器與電路動態(tài)分析相結(jié)合問題的分析方法 1 分清不變量和變量 2 弄清理想變壓器中電壓 電流 功率之間的聯(lián)系和相互制約關(guān)系 3 利用閉合電路歐姆定律 串并聯(lián)電路特點(diǎn)進(jìn)行分析判定 遠(yuǎn)距離輸電問題的 三二一 1 理清三個回路 遠(yuǎn)距離輸電問題 1 一臺該型號的柴油發(fā)電機(jī)給災(zāi)民臨時安置區(qū)供電 如圖11所示 發(fā)電機(jī)到安置區(qū)的距離是400m 輸電線路中的火線和零線均為GBCZ60型單股銅導(dǎo)線 該型號導(dǎo)線單位長度的電阻為2 5 10 4 安置區(qū)家用電器的總功率為44kW 當(dāng)這些額定電壓為220V的家用電器都正常工作時 圖11 A 輸電線路中的電流為20AB 發(fā)電機(jī)的實(shí)際輸出電壓為300VC 在輸電線路上損失的電功率為8kWD 如果該柴油發(fā)電機(jī)發(fā)出的是正弦式交變電流 則其輸出電壓最大值是300V 答案C 2 2018 湖北黃岡中學(xué)模擬 多選 如圖12所示 為了減少輸電線路中的電力損失 發(fā)電廠發(fā)出的電通常是經(jīng)過變電所升壓后通過遠(yuǎn)距離輸送 再經(jīng)過變電所將高壓變?yōu)榈蛪?某變電所將電壓u0 11000sin100 t V 的交流電降為220V供居民小區(qū)用電 則該變電所變壓器 圖12 A 原 副線圈匝數(shù)比為50 1B 原線圈中電流的頻率是50HzC 原線圈的導(dǎo)線比副線圈的要粗D 輸入原線圈的電流等于居民小區(qū)各用電器電流的總和 答案AB 3 2018 湖南株洲一模 多選 某同學(xué)在實(shí)驗(yàn)室中研究遠(yuǎn)距離輸電 由于輸電線太長 他將每100米導(dǎo)線卷成一卷 共卷成8卷來代替輸電線路 忽略輸電線路的自感作用 第一次直接將輸電線與學(xué)生電源及用電器相連 測得輸電線上損失的功率為P1 第二次采用如圖13所示的電路輸電 其中理想變壓器T1與電源相連 其原 副線圈的匝數(shù)比為n1 n2 理想變壓器T2與用電器相連 測得輸電線上損失的功率為P2 下列說法正確的是 圖13 答案BC 理想變壓器基本規(guī)律的應(yīng)用 題源 人教版選修3 2 P44 T3 當(dāng)變壓器一個線圈的匝數(shù)已知時 可以用下面的方法測量其他線圈的匝數(shù) 把被測線圈作為原線圈 用匝數(shù)已知的線圈作為副線圈 通入交流 測出兩線圈的電壓 就可以求出被測線圈的匝數(shù) 已知副線圈有400匝 把原線圈接到220V的線路中 測得副線圈的電壓是55V 求原線圈的匝數(shù) 拓展1 2015 江蘇單科 1 一電器中的變壓器可視為理想變壓器 它將220V交變電流改變?yōu)?10V 已知變壓器原線圈匝數(shù)為800 則副線圈匝數(shù)為 A 200B 400C 1600D 3200 答案B 拓展2如圖14所示 理想變壓器原線圈的匝數(shù)為n1 副線圈的匝數(shù)為n2 原線圈的兩端a b接正弦交流電源時 電壓表的示數(shù)為220V 電流表的示數(shù)為0 20A 已知負(fù)載電阻R 44 則下列判斷正確的是 A 原線圈和副線圈的匝數(shù)比為2 1B 原線圈和副線圈的匝數(shù)比為5 1C 電流表的示數(shù)為0 1AD 電流表的示數(shù)為0 4A答案B 圖14 拓展3 2016 全國卷 19 多選 如圖15 理想變壓器原 副線圈分別接有額定電壓相同的燈泡a和b 當(dāng)輸入電壓U為燈泡額定電壓的10倍時 兩燈泡均能正常發(fā)光 下列說法正確的是 A 原 副線圈匝數(shù)比為9 1B 原 副線圈匝數(shù)比為1 9C 此時a和b的電功率之比為9 1D 此時a和b的電功率之比為1 9 圖15 答案AD 拓展4 2016 全國卷 16 一含有理想變壓器的電路如圖16所示 圖中電阻R1 R2和R3的阻值分別為3 1 和4 為理想交流電流表 U為正弦交流電源 輸出電壓的有效值恒定 當(dāng)開關(guān)S斷開時 電流表的示數(shù)為I 當(dāng)S閉合時 電流表的示數(shù)為4I 該變壓器原 副線圈匝數(shù)比為 A 2B 3C 4D 5 圖16 答案B 甲乙